Prof. dr hab. inż. Ludomira Granicka - Kierownik Pracowni   Dr inż. Magdalena Antosiak Dr inż. Monika Drabik Dr Dawid Dróżdż St. technik Ewa Godlewska Dr Anna Grzeczkowicz Dr inż. Angelika Kwiatkowska Dr Agata Lipko

Tematyka badawcza
Inżynieria nanobiomateriałowa oraz Nanohybrydowe układy do regulacji procesów biologicznych

W Pracowni wykorzystuje się i rozwija nowoczesne techniki inżynierii nanobiomateriałowej w systemach regulacji procesów biologicznych dla wspomagania lub zastępowania funkcji tkanek lub narządów albo działania przeciwnowotworowego.
Prace są realizowane w aspektach:
a) konstrukcji ukierunkowanych systemów dostarczania czynników terapeutycznych lub przeciwnowotworowych;
b) projektowania układów zbudowanych z nanoelementów o działaniu bakteriostatycznym do współpracy z komórkami eukariotycznymi; c) zastosowania nanobiomateriałów w układach do wspomagania ukierunkowanego wzrostu komórek eukariotycznych.
Wiąże się to m. in. ze sporządzaniem i charakteryzowaniem materiałów, przejawiających wysoki potencjał aplikacyjny pod kątem późniejszego ich zastosowania w nanoukładach przeznaczonych m. in. do uwalniania czynnika terapeutycznego. W ramach charakterystyki biomateriałów szczególne miejsce zajmuje badanie biozgodności przy zastosowaniu standaryzowanych przez nas metod. Ponadto, prowadzone są prace wykorzystujące immobilizację materiału biologicznie aktywnego w membranach. Pośród stosowanych przez nas technik wymienić należy bioenkapsulację, w tym zarówno nanoenkapsulację jak i makroenkapsulację oraz mikroenkapsulację.
Realizowane w Pracowni programy badań dotyczyły m. in. efektywnego nanoopłaszczania materiału biologicznego dla celów immunoizolacji z uwzględnieniem sztucznej trzustki, poza tym analizy wpływu czynników produkowanych przez im mobilizowane mikroorganizmy na komórki eukariotyczne. Prowadzone są prace obejmujące konstrukcję nanoukładów do podawania czynnika przeciwnowotworowego. Obok tego, zajmujemy się opracowywaniem podłoży membranowych do ukierunkowanego wzrostu komórek.
W przeprowadzanych badaniach wykorzystywane są m. in.: mikroskopia konfokalna, mikroskopia sił atomowych, spektroskopia, mikroskopia elektronowa oraz fluorescencyjna a także cytometria przepływowa.

Słowa kluczowe: bioenkapsulacja, immobilizacja, membrana, nanosystem, biozgodność, terapia przeciwnowotworowa, działanie antybakteryjne

Widok w mikroskopie konfokalnym komórek miazgi zęba DPSC (dental pulp stem cell) pokrytych nanopowłoką polielektrolitową.

Widok w mikroskopie elektronowym mikroorganizmów (zaznaczone żółtym kółkiem) znajdujących się w strukturze membrany przeznaczonej do immunoizolacji mikroorganizmów (x5k)

Widok w mikroskopie elektronowym nanocienkiej warstwy polielektrolitowej na suporcie z adherującymi komórkami WEHI 164

Widok w mikroskopie konfokalnym komórek bakteryjnych nanoenkapsulowanych w powłoce z inkorporowaną transferyną z przyłączonym przeciwciałem znakowanym fluorochromem skierowanym przeciwko transferynie.

Wyróżnienia i Nagrody:

• Dr inż. Monika Drabik: II Nagroda Dyrektora Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. Macieja Nałęcza Polskiej Akademii Nauk dla Młodego Pracownika Naukowego za wyniki prac naukowych w roku 2021 (wręczono 30 września 2022 r.).
• Dr Anna Grzeczkowicz: Wyróżnienie Dyrektora Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. Macieja Nałęcza Polskiej Akademii Nauk dla Młodego Pracownika Naukowego za wyniki prac naukowych w roku 2021 (wręczono30 września 2022 r.).

Wybrane publikacje

1. A. Kwiatkowska, M. Drabik, A. Lipko, A. Grzeczkowicz, R. Stachowiak, A. Marszalik, L.H. Granicka. Composite Membrane Dressings System with Metallic Nanoparticles as an Antibacterial Factor in Wound Healing; Membranes (Basel), Review; (2022) 13;12(2):215 doi: 10.3390/membranes12020215
2. Anna Grzeczkowicz, Angelika Kwiatkowska, Monika Drabik, Ludomira Granicka: Nanoencapsulation of neuronal cells for cryopreservation purposes. Desalination and Water Treatment, (2021) 1-11; doi: 10.5004/dwt.2021.26655.
3. Monika Drabik, Anna Grzeczkowicz, Paweł Bącal, Angelika Kwiatkowska, Marcin Strawski, Magdalena Antosiak-Iwańska, Beata Kazimierczak, Ewa Godlewska and Ludomira H. Granicka: Nanocomposite Membrane Scaffolds for Cell Function Maintaining for Biomedical Purposes. Nanomaterials, (2021), 11, 1094. https://doi.org/10.3390/nano11051094.
4. A. Grzeczkowicz, M. Drabik, A. Lipko, P. Bącal, A. Kwiatkowska, Kazimierczak B., and L.H. Granicka: A Composite Membrane System with Gold Nanoparticles, Hydroxyapatite, and Fullerenol for Dual Interaction for Biomedical Purposes. Membranes, (2021), 11(8): 565. https://doi.org/10.3390/membranes11080565.
5. Drabik, M.; Grzeczkowicz, A.; Bącal, P.; Kwiatkowska, A.;Strawski, M.; Antosiak-Iwańska, M.;Kazimierczak, B.; Godlewska, E.;Granicka, L.H. Nanocomposite Membrane Scaffolds for Cell Function Maintaining for Biomedical Purposes. Nanomaterials 2021, 11,1094. https://doi.org/10.3390/nano11051094
6. A. Grzeczkowicz, A. Kwiatkowska, M. Drabik, L. Granicka Nanoencapsulation of neuronal cells for cryopreservation purposes. Desalination and Water Treatment 214 (2021) 135–145
7. M. Antosiak-Iwańska, P. Bącal, B. Kazimierczak, A. Kwiatkowska, E. Godlewska, A. Grzeczkowicz, R. Stachowiak, J. Bielecki, L.H. Granicka. Polyelectrolyte Membrane with Hydroxyapatite and Silver Nanoparticles as a Material for Modern Wound Dressings. J Biomed Nanotechnol. 2020 May 1;16(5):702-714. doi: 10.1166/jbn.2020.2907.
8. Cezary Wojciechowski, Magdalena Mazurek-Budzynska, Anna Palinska, Andrzej Chwojnowski, Ludomira Granicka, Wioleta Sikorska, Gabriel Rokicki: Preparation and characterization of partially degradable hollow fiber membranes based on polysulfone/poly(L-lactide-co-glycolide-co-e-caprolactone) blends. Desalination and Water Treatment 202 (2020)38-47; doi: https://doi.org/10.5004/dwt.2020.26154.
9. Anna Trusek, Edward Kijak, Ludomira Granicka: Graphene oxide as a potential drug carrier – chemical carrier activation, drug attachment and its enzymatic release. Materials Science & Engineering C, (2020),116:111240; https://doi.org/ 10.1016/j.msec.2020.111240.
   4. Lucja Dybowska-Sarapuk, Weronika Sosnowicz, Jakub Krzeminski, Anna Grzeczkowicz, Ludomira H. Granicka, Andrzej Kotela and Malgorzata Jakubowska: Printed Graphene Layer as a Base for Cell Electrostimulation—Preliminary Results. Int. J. Mol. Sci., (2020), 21(21), 7865; doi:10.3390/ijms21217865.
10. A. Grzeczkowicz, J. Gruszczyńska-Biegala, M. Czeredys, A. Kwiatkowska, M. Strawski, M. Szklarczyk, M. Koźbiał, J. Kuźnicki, L. H. Granicka: Polyelectrolyte membrane scaffold sustains growth of neuronal cells. J Biomed Mater Res Part A, 107(4):839-850; 2019
11. A. Kwiatkowska, L. H. Granicka, A. Grzeczkowicz, R. Stachowiak, P. Bącal, K. Sobczak, M. Darowski, M. Kozarski, J. Bielecki: Gold nanoparticle-modified poly(vinyl chloride) surface with improved antimicrobial properties for medical devices. J. Biomed. Nanotechnol. 14: 922-932; 2018
12. A. Kwiatkowska, L. H. Granicka, A. Grzeczkowicz, R. Stachowiak, M. Kamiński, Z. Grubek, J. Bielecki, M. Strawski, M. Szklarczyk: Stabilized nanosystem of nanocarriers with an immobilized biological factor for anti-tumor therapy. PlosOne,doi. 10.1371/ journal.pone.0170925; 2017.
13. Marcin Strawski, Ludomira H. Granicka, Marek Szklarczyk: Redox properties of polyelectrolyte multilayer modified electrodes: a significant effect of the interactions between the polyelectrolyte layers in the films. Electrochimica Acta 226: 121–131; 2017.
14. A. Kwiatkowska, L. Granicka, A. Grzeczkowicz, A. Chwojnowski, C. Wojciechowski, Nano-thin polielectrolytes layers for biotechnological applications. Desalination and Water Treatment. 64: 260-265; 2017.
15. A. Grzeczkowicz, L. H. Granicka, I. Maciejewska, M. Strawski, M. Szklarczyk, M. Borkowska: The experimental study of the performance of nano-thin polyelectrolyte shell for dental pulp stem cells immobilization. J. Nanosci. Nanotechnol. 15, 9531-9538; 2015.
16. Alicja Mackiewicz, Anna Grzeczkowicz, Ludomira Granicka, Magdalena Antosiak-Iwańska, Ewa Godlewska, Dariusz Gozdowski, Dorota Olczak-Kowalczyk: Cytotoksyczność materiału Nanocare Gold® w badaniu in vitro – badanie pilotażowe (Cytotoxicity of Nanocare Gold® in In Vitro Assay – Pilot Study). Dent. Med. Probl. 52, 2, 167–174; 2015.
17. M. Borkowska, A. Grzeczkowicz, M. Strawski, J. Kawiak, M. Szklarczyk, L. H. Granicka: Performance and detection of nano-thin polyelectrolyte shell for cell coating. J Nanopart Res, 16 (7): art. no. 2488; 2014.
    Ludomira H. Granicka: Nanoencapsulation of Cells Within Multilayer Shells for Biomedical Applications. J Nanosci Nanotechnol, Vol. 14, 705–716, 2014.
18. L. H. Granicka, M. Borkowska, A. Grzeczkowicz, R. Stachowiak, M. Szklarczyk, J. Bielecki, M. Strawski: The targeting nanothin polyelectrolyte shells in system with immobilized bacterial cells for antitumor factor production. J Biomed Mater Res A, 102 (8): 2662-2668; 2014.
19. M. Bulwan, M. Antosiak-Iwanska, E. Godlewska, L. Granicka, S. Zapotoczny, M. Nowakowska: Chitosan-based nanocoatings for hypothermic storage of living cells. Macromol Biosci, 13 (11): 1610-1620; 2013.
20. M. Borkowska, E. Godlewska, M. Antosiak-Iwańska, J. Kinasiewicz, M. Strawski, M. Szklarczyk and L. H. Granicka: Suitability of polyelectrolyte shells modyfied with fullerene derivate for immunoisolation of cells. Experimental study. J Biomed Nanotechnol, 8(6):1-6; 2012.

Wybrane patenty

1. L. Granicka, A. Grzeczkowicz, A. Kwiatkowska: Układ membranowy do miejscowej ukierunkowanej immobilizacji komórek oraz sposób jego wytwarzania, Patent nr 236035; 2020.
2. L. Granicka, A. Grzeczkowicz, M. Borkowska: Układ membranowy do miejscowej immobilizacji komórek oraz sposób jego wytwarzania. Patent nr P-403498; 2016.
3. L. Granicka, J. Kawiak, R. Stachowiak, J. Wiśniewski, J. Bielecki, M. Łyżniak: "Membrana poliolefinowa do izolacji mikroorganizmów Gram +". Patent nr P-389847; 2012.